多元协同井壁稳定水基钻井液研究

发布时间：2017-03-22 14:05

  本文关键词：多元协同井壁稳定水基钻井液研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：泥页岩地层常发育有天然裂缝,在钻井过程中易发生坍塌失稳,导致卡钻、井径扩大等一系列井下复杂问题。通过对高庙子构造易塌层位岩样进行了系统的理化特性和微观结构分析,包括黏土矿物组成分析、泥页岩微观结构分析、泥页岩分散性分析等,揭示了该地层坍塌失稳的原因,提出了抑制与封堵协同作用防塌,固液协同润滑防卡以解决该地层井壁复杂问题的钻井液技术对策,为该地区防塌钻井液体系的研究提供了理论基础。通过系统的室内实验研究,得到了KCl与FA367二元协同的抑制剂组合,复合封堵剂ECD·PLUS、沥青类封堵剂FGL、FT342和纳米级封堵剂三元协同的封堵剂组合,以及RH220、RH102固液协同的润滑剂组合。基于对现场钻井资料的分析,确定了稳定该地层所需钻井液密度,从而研究出具有强抑制性能与强封堵性能的多元协同防塌水基钻井液体系。将研究出的多元协同防塌水基钻井液在高庙33-5HF井和高庙33-6HF井进行了现场试验。该区块7口非试验水平井的平均复杂事故发生率为3.76%,而2口试验井复杂事故发生率为0。研究出的防塌钻井液提高了高庙区块的钻井时效,降低了复杂事故率,现场应用效果较好,达到了稳定井壁的效果。
【关键词】：高庙子构造 井壁稳定 多元协同 水基钻井液
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE254
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 研究的目的与意义8
• 1.2 井壁失稳与防塌钻井液技术国内外研究现状8-12
• 1.2.1 井壁失稳的国内外研究现状8-11
• 1.2.2 防塌钻井液技术的国内外研究现状11-12
• 1.3 井壁稳定的钻井液措施12-13
• 1.3.1 选用适合的钻井液密度12
• 1.3.2 优选防塌型钻井液类型与配方12-13
• 1.4 主要研究内容及技术路线13-15
• 1.4.1 研究内容13
• 1.4.2 技术路线13-15
• 第2章 工区地质特征及页岩组构特征研究15-26
• 2.1 工区构造特征及地层概况15-16
• 2.1.1 构造特征15
• 2.1.2 地层概况15-16
• 2.2 区实钻分析16-20
• 2.2.1 井壁失稳实例分析16-18
• 2.2.2 易塌层位分析18-20
• 2.2.3 钻井液性能要求20
• 2.3 页岩地层矿物组成特征20-24
• 2.3.1 页岩矿物组成20-22
• 2.3.2 页岩黏土矿物分析22-23
• 2.3.3 泥页岩微观结构特征23-24
• 2.4 本章小结24-26
• 第3章 泥页岩地层防塌钻井液处理剂优选研究26-54
• 3.1 实验试剂、仪器和评价方法26-29
• 3.1.1 实验试剂和仪器26-27
• 3.1.2 实验设备27
• 3.1.3 实验方法27-29
• 3.2 钻井液抑制剂优选29-34
• 3.2.1 抑制剂单剂加量的优选29-32
• 3.2.2 抑制剂复配的优选32-33
• 3.2.3 优选抑制剂加量的优化33-34
• 3.3 钻井液降滤失剂优选34-36
• 3.4 防塌水基钻井液封堵剂优选36-46
• 3.4.1 封堵剂粒度分析评价37-38
• 3.4.2 封堵剂流变性和滤失性能评价38-40
• 3.4.3 封堵剂砂床实验封堵性评价40-43
• 3.4.4 封堵剂不同温度封堵性评价43-46
• 3.5 钻井液润滑剂优选46-53
• 3.5.1 液体润滑剂润滑性能优选48-51
• 3.5.2 固体润滑剂润滑性能优选51-53
• 3.6 本章小结53-54
• 第4章 稳定井壁的多元协同水基钻井液研究54-64
• 4.1 水基钻井液配方优化54-57
• 4.1.1 聚合物钻井液配方优化54-55
• 4.1.2 聚磺钻井液配方优化55-57
• 4.2 稳定井壁的钻井液密度确定57-61
• 4.2.1 蓬莱镇组钻井液密度的确定58
• 4.2.2 遂宁组钻井液密度的确定58-59
• 4.2.3 上沙溪庙组钻井液密度的确定59-60
• 4.2.4 下沙溪庙组钻井液密度的确定60-61
• 4.3 多元协同防塌水基钻井液性能评价61-63
• 4.3.1 抑制性评价61-62
• 4.3.2 封堵性评价62-63
• 4.3.3 润滑性评价63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 多元协同防塌水基钻井液现场试验64-72
• 5.1 高庙33-5HF井、33-6HF井区概况64-65
• 5.1.1 地理位置64
• 5.1.2 地层概况64-65
• 5.1.3 井身结构数据概况65
• 5.2 试验井现场应用效果评价65-71
• 5.2.1 高庙33-5井钻井液试验情况65-67
• 5.2.2 高庙33-6HF井钻井液试验情况67-69
• 5.2.3 试验井井浆抑制性能评价69
• 5.2.4 试验井井浆润滑性能评价69-70
• 5.2.5 试验井现场应用效果评价70-71
• 5.3 本章小结71-72
• 第6章 结论与建议72-73
• 6.1 结论72
• 6.2 建议72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77

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